Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Пермский государственный технический университет
Строительный факультет
Кафедра «Сварочное производство и технология конструкционных материалов»
Контрольная работа
по дисциплине «Технология металлов и сварка»
на тему: Сварка пластмасс
Работу выполнил студент:
Группы ПГСз-08-02
Баженова В.В.
Работу принял:
Игнатов М.Н.
Пермь-2012
Содержание:
1.Контактно-тепловая сварка пластмасс……………………………………………………….3
2. Краткие сведения о пластмассах……………………………………………………………..3
3. Сущность процесса сварки пластмассы. Механизм образования сварного соединения. Основные стадии процесса сварки пластмасс………………………………………………..12
4. Сварка пластмасс в электрическом поле высокой частоты……………………………….15
5. Сварка пластмасс газовым теплоносителем без присадки………………………………..17
6. Сварка пластмасс газовым теплоносителем с присадкой……….…………………….…..19
7. Сварка пластмасс излучением………………………………………………………………21
8. Сварка пластмасс трением…………………………………………………………………..24
9. Сварка пластмасс ультразвуком………………………………………………………….…25
10. Сварка пластмасс экструдируемой присадкой (расплавом)……………………..…..…..28
11. Технология и виды сварки пластмасс оплавлением…………………………………..….31
12. Технология и виды сварки проплавлением……………………………….………………33
13. Целесообразность применения сварки в пласмассах…………………………………….35
1.Контактно-тепловая сварка пластмасс
При этом способе сварки, называемой также термоконтактной, нагрев соединяемых поверхностей происходит за счет контакта с нагретым сварочным инструментом. Этот же нагретый инструмент может осуществлять одновременно и давление, необходимое для процесса соединения деталей. Имеется два варианта подвода теплоты к деталям при такой сварке.
1. Нагреватель плотно прилегает непосредственно к свариваемым поверхностями, оплавляет их, поэтому такой способ называется контактной сваркой оплавлением (рис. 1, а).
Рис.1 Схемы контактно-тепловой сварки полимеров
2. Нагревательный инструмент контактирует с внешними поверхностями деталей, и теплота передается к сварочным поверхностям, то есть к контакту между деталями за счет теплопроводности сквозь их толщину. Этот способ, называется контактной сваркой проплавлением (рис. 1, б).
Контактно-тепловая сварка - простой и универсальный способ, которым принципиально могут быть сварены все термопласты больших и малых толщин.
Сварка оплавлением рациональна при соединении листов, труб, профилей с подготовкой кромок под сварки. При соединении листов толщиной менее 3 мм и пленок применяют сварку проплавлением при нахлесточном соединении.
2. Краткие сведения о пластмассах
Пластические массы (пластмассы и пластики) - материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под влиянием нагревания и давления формироваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму.
Пластмассы являются весьма перспективным конструкционным материалом. Их используют не только как заменители металлов, не и как самостоятельный материал для различных изделий, обладающих многими положительными качествами.
Изготовление пластмассовых конструкций, как правило, менее трудоёмко и энергоёмко, чем из других материалов. Они с успехом заменяют конструкции из легированных сталей, драгоценных металлов, бетона и дерева, позволяя тем самым экономить промышленно важные материалы.
Изделия из пластмасс отличаются:
малой плотностью (малый вес) (1,0...1,8 г/см3);
высокими диэлектрическими свойствами;
хорошими теплоизоляционными характеристиками (низкая теплопроводность);
устойчивостью к атмосферным воздействиям;
стойкостью к агрессивным средам; пластмассы почти не подвергаются электрохимической коррозии и очень стойки против агрессивных химических сред - некоторые пластмассы по химической стойкости превосходят золото и платину;
стойкостью к резким сменам температуры, в частности, стабильностью размеров;
высокой механической прочностью при различных нагрузках;
меньшими затратами энергии для переработки, чем металлические материалы (это обусловлено технологическими свойствами пластмасс);
высокой эластичностью;
оптической прозрачностью;
простотой формирования изделий;
разнообразием цветовой гаммы (не требуют окраски);
Пластмассы - важнейшие конструкционные материалы современной техники. Их используют:
в машиностроении (резервуары; подшипники скольжения; зубчатые и червячные колеса; детали тормозных узлов; рабочие органы насосов и турбомашин; технологическая оснастка и др.);
в элетро- и радиотехнике (устройство телеграфных столбов; различных деталей и др.);
на железнодорожном и других видах транспорта (детали автомобилей, самолетов, ракет; кузова различного транспорта; трубопроводы и др.;
в строительстве (создание большепролетных панелей покрытия до 12 м; оболочек; в качестве отделочного материала; светопрозрачные ограждения; навесы; вентиляционные устройства; дымовые трубы;
оконные переплеты; светопрозрачные стены и др.;
в сельском хозяйстве (теплицы и др.);
в медицине (приборы; аппараты; изготовление «запасных» частей человеческого организма - костей, суставов, аорт и других крупных кровеносных сосудов);
в быту (посуда, одежда, обувь, меха и др.).
При замене металла вес детали уменьшается в 3...5 раз (при замене железобетона - в 5...10 раз), ее себестоимость падает в 3...6 раз, трудоемкость изготовления - в 3...8 раз.
Пластмассы обладают довольно хорошими механическими свойствами. Если сопоставить удельную прочность, то возникает возможность применения пластмасс для несущих конструкций, что видно из табл. 1.
Таблица 1
Материал |
σв, МПа |
γ, г/см2 |
Удельная прочность |
|
σв/γ |
Относительно к Ст. 3 |
|||
Малоуглеродистая сталь Ст. 3 |
440 |
8,0 |
55 |
1,0 |
Чугун |
150 |
8,0 |
19 |
0,35 |
Дюралюминий |
390 |
2,8 |
140 |
2,5 |
Полихлорид |
300 |
1,7 |
170 |
3,1 |
Винипласт |
57 |
1,4 |
41 |
0,75 |
Полиэтилен |
16 |
0,92 |
17,5 |
0,32 |
Пластмассы используются практически во всех областях производства и жизни, а объем их применения в дальнейшем будет увеличиваться.